Technologie odstředivého lití vrstev polymerních nanokompozitů rovnoměrné tloušťky s obsahem uhlíkových nanočástic

Abstract

Tato bakalářská práce je věnována uhlíkatým nanostrukturám a polymerním nanokompozitům, které se využívají v elektrotechnice pro zlepšení elektrické a tepelné vodivosti. V práci jsou vysvětleny základní zásady zpracování polymerních nanokompozitů a popsány možné způsoby jejich využití. Cílem této práce je vypracovat studii odstředivého lití tenkých polymerních vrstev a navrhnout experiment odstředivého lití vrstev polymerních kompozitů s obsahem uhlíkových nanočástic. Práci lze rozdělit na dvě části. První část je teoretická a obsahuje přehled některých uhlíkatých struktur (grafén, uhlíkové nanotrubice a saze), způsoby jejich využití a syntézy, popis vlastností a metod použití těchto struktur jako plniv pro polymerní kompozity. Z hlediska toho, že tato inovativní látka je zcela nová, tak není ještě úplně prostudovaná. Práce obsahuje stručný přehled různých modelů pro výzkum polymerních nanokompozitů a metod jejich návrhů, zpracovaní a využití. Druhá část se zabývá návrhem a provedením experimentu odstředivého lití vrstvy polymerního nanokompozitu s obsahem uhlíkových sazí v pevném substrátu, připraveném podle prostudované teorie z první části práce. Experiment byl proveden na Katedře elektrotechnologie FEL ČVUT v Praze.

This bachelor work is devoted to carbon nanostructures and polymer nanocomposites, which are used in electrical engineering to improve electrical and thermal conductivity. The project explains fundamental challenges in manufacturing of polymer composites and different ways to use them. The goal of my bachelor thesis is to study technology of spin coating and to perform the experiment of fabricating the polymer composite thin-film using spin coating. The work is divided into two main parts. The first part is theoretical and describes some carbon structures (graphene, carbon black and carbon nanotubes), methods of their syntheses and usage, their properties and the usage of them like fillers for polymer composites. These materials are innovative and have not been studied well, this work contains a brief explanation of different models for researching polymer composites, their designing and manufacturing methods. The second part deals with the experiment of fabricating the polymer composite thin-film using spin coating. The experiment was performed on The Faculty of Electrical Engineering in CTU in Prague.